Design and optimization of a laser-PIXE beamline for material science applications
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Multi-MeV proton beams can be generated by irradiating thin solid foils with ultra-intense (>1018 W/cm2) short laser pulses. Several of their characteristics, such as high bunch charge and short pulse duration, make them a complementary alternative to conventional radio frequency-based accelerators. A potential material science application is the chemical analysis of cultural heritage (CH) artifacts. The complete chemistry of the bulk material (ceramics, metals) can be retrieved through sophisticated nuclear techniques such as particle-induced X-ray emission (PIXE). Recently, the use of laser-generated proton beams was introduced as diagnostics in material science (laser-PIXE or laser-driven PIXE): Coupling laser-generated proton sources to conventional beam steering devices successfully enhances the capture and transport of the laser-accelerated beam. This leads to a reduction of the high divergence and broad energy spread at the source. The design of our hybrid beamline is composed of an energy selector, followed by permanent quadrupole magnets aiming for better control and manipulation of the final proton beam parameters. This allows tailoring both, mean proton energy and spot sizes, yet keeping the system compact. We performed a theoretical study optimizing a beamline for laser-PIXE applications. Our design enables monochromatizing the beam and shaping its final spot size. We obtain spot sizes ranging between a fraction of mm up to cm scale at a fraction of nC proton charge per shot. These results pave the way for a versatile and tunable laser-PIXE at a multi-Hz repetition rate using modern commercially available laser systems.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 0,002 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».